典型缺陷对30NiCrMoV12车轴疲劳极限影响的研究

高速列车车轴表面的缺陷会给列车的安全运行带来隐患。据统计,冲击压痕与划痕在车轴表面缺陷中占据了较大比例。为研究冲击压痕与划痕对车轴的疲劳极限造成的影响,采用有限元仿真与疲劳试验相结合的方法。首先借助Abaqus有限元软件,分析预制缺陷后形成的残余应力场及施加外载荷后产生的叠加应力场,查看仿真结果中的高应力区域与试验中的裂纹源位置的吻合程度;随后根据试验结果拟合疲劳S-N曲线,分析各缺陷对车轴疲劳极限的影响,并采用残差平方和分析各缺陷在试样破坏过程中的影响权重;最后根据试样的试验结果预测全尺寸车轴疲劳极限。研究发现,相同条件下划痕对车轴的疲劳极限影响更大;若轴身表面出现类似缺陷,会威胁到列车的运行安全。